(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平行光を出射する光源部と、複数の凸レンズからなる入射側レンズアレイ及び出射側レンズアレイを有するインテグレータレンズと、光源部からの平行光を分割して入射側レンズアレイの光入射面に向けて平行光の状態で反射するように構成された分割反射ミラーからなる光路変更部材とを備えた照明装置において、
前記インテグレータレンズは、入射側レンズアレイの凸レンズの接合部と前記分割された平行光間の繋ぎ部とが光軸方向において一致するように形成されるとともに、凸レンズの接合部に隙間が設けられ、さらに、光がこの隙間を通過しないように構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記インテグレータレンズにおける入射側レンズアレイの凸レンズの接合部に設けられる隙間は、前記平行光間の繋ぎ部に形成される隙間と略同等の幅に形成されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記光源部は、前記光路変更部材を挟んで対向するように配置された二つの分割光源部からなり、
前記光路変更部材は、二つの分割光源部用の反射ミラーからなり、これら反射ミラーは複数の分割反射ミラーを有するとともに、これら分割反射ミラーにより二つの分割光源部からの光を交互に且つ重ならないようにインテグレータレンズ上に導くように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項４】
前記二つの分割光源部は、それぞれが、発光部から出射された光を略平行にして出射する放物凹面鏡を備えた光源用ランプにより構成されていることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【請求項５】
前記二つの分割光源部は、それぞれが、発光部から出射された光を略平行にして出射する放物凹面鏡を備えた複数個の光源用ランプと、これら複数個の光源用ランプからの出射光を合成する光合成部材とから構成されていることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【請求項６】
前記光路変更部材は、二つの分割光源部用の各１枚の分割反射ミラーを組み合わせ、互いの縁を合わせた山形状に形成し、山形状に形成した組合せ品複数が分散配置されていることを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
また、前記光路変更部材は、二つの分割光源部用の各１枚の分割反射ミラーを、三角柱部材における隣接する２面を成すように形成され、このように形成された三角柱部材複数が分散配置されていることを特徴とする請求項３〜６の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記インテグレータレンズは、入射側レンズアレイの凸レンズの接合部に設けられた隙間を光が通過しないようにする構成として、この隙間が遮光部材により構成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記インテグレータレンズは、入射側レンズアレイの凸レンズの接合部に設けられた隙間を光が通過しないようにする構成として、この隙間の方向に導かれる低光量光を凸レンズに集める光収束部材を光の入射側手前に有することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の照明装置と、この照明装置から照射された光を映像信号に基づいて変調するライトバルブと、このライトバルブにより変調された光を拡大投写する投写レンズとを備えていることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の投写型映像表示装置において、照明装置からの光を３原色に分離して各色光用ライトバルブにそれぞれ導き、各色光用のライトバルブにて変調された光を合成して投写するように構成されていることを特徴とする投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インテグレータレンズを用いた照明装置及びこれを用いた投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大画面映像を表示する装置として、照明装置の強力な光を液晶パネルに照射し、この液晶パネルに表示されている映像をスクリーン上に拡大投写する投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
また、この種の投写型映像表示装置に用いられる照明装置においては、光源から出射される光に存在する部分的な輝度むらを平均化して画面中央と周辺部とでの光の差を低減するために、複数の凸レンズ（凸レンズの向きは光入射側か光出射側かは問わない）からなるインテグレータレンズが用いられている。
【０００４】
図６に示すように、一般に、インテグレータレンズ１０１は、入射側レンズアレイ１０２と出射側レンズアレイ１０３とから構成されている。この例における光源１０４は、発光部１０４ａから出射された光を平行光にする凹面反射鏡１０４ｂを有し、入射側レンズアレイ１０２に対し略平行光を出射するように構成されている。そして、入射側レンズアレイ１０２の中心に位置する一つの凸レンズ１０２ａに入射した光は、出射側レンズアレイ１０３の中心に位置する凸レンズ１０３ａ付近で焦点を結び、集光レンズ１０５の中心付近を通過してコンデンサレンズ１０６に入射した後、液晶パネル１０７の全面に照射される。また、破線で示しているように、入射側レンズアレイ１０２の中心から離れて位置する一つの凸レンズ１０２ｂに入射した光は、出射側レンズアレイ１０３の中心から離れて位置する凸レンズ１０３ｂ付近で焦点を結び、集光レンズ１０５によって中心方向に屈折し、コンデンサレンズ１０６に入射して液晶パネル１０７の全面に照射される。このように、インテグレータレンズ１０１は、入射側レンズアレイ１０２の個々の凸レンズ１０２ｂからの光を液晶パネル１０７の全面に導くことによって、光に存在する部分的な輝度むらを平均化するものである。この点については特許文献１に記載されている通りである。
【０００５】
また、このような照明装置のように、光源からの光をインテグレータレンズに対し直接的に導くのでではなく、複数の反射ミラーからなる光路変更部材を介してインテグレータレンズに導くようにした照明装置がある。このような照明装置は、複数の光源からの光を光路変更部材により合成してインテグレータレンズに照射する場合に多く用いられる。その一例は、特許文献２に記載のものである。これを図７により説明する。
【０００６】
この照明装置は、光源２０１として二つの分割光源２０２，２０３を有し、この二つの分割光源２０２，２０３間に光路変更部材２０４が設けられている。各分割光源２０２，２０３は、発光部２０２ａ，２０３ａと発光部２０２ａ，２０３ａからの光を平行光にする凹面反射鏡２０２ｂ，２０３ｂを備えている。光路変更部材２０４は、分割光源２０２用の反射ミラー２０５と光源２０３用の反射ミラー２０６を有している。反射ミラー２０５は、複数の分割反射ミラー２０５ａ〜２０５ｃを有し、それぞれが光軸に対し４５度を成すとともに、互いに平行で異なる平面内に配置されている。また、反射ミラー２０６も複数の分割反射ミラー２０６ａ〜２０６ｃを有し、それぞれが光軸に対し４５度を成すとともに、互いに平行で異なる平面内に配置されている。また、各１枚の分割反射ミラー２０５ａ〜２０５ｃ，２０６ａ〜２０６ｃが一対となって、互いの縁を合わせて山型に構成されて配置されている。そして、山形に形成されて分散配置された分割反射ミラー２０５ａ〜２０５ｃによる反射光と分割反射ミラー２０６ａ〜２０６ｃによる反射光とが、互いに重ならず且つ隙間無くインテグレータレンズ２０７における入射側レンズアレイ２０７Ａの光入射面上に交互に分散照射されるように構成されている。また、光源２０１の中心付近の光はインテグレータレンズ２０７の中心付近に照射され、光源２０１の周辺付近の光はインテグレータレンズ２０７の周辺付近に照射されている。さらに、インテグレータレンズ２０７を構成する個々の凸レンズからの光が、光変調するライトバルブ（図示せず）の全面に導かれて重畳されるように構成されている。
【特許文献１】特開２００１−２９６６０４号公報
【特許文献２】特開２００１−２１９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の照明装置では、光路変更部材２０４における部品公差、取付公差などにより、分割反射ミラー２０５ａ〜２０５ｃ，２０６ａ〜２０６ｃの分割光源２０２，２０３の光軸に対する角度にずれが生じたり、分割反射ミラー２０５ａ〜２０５ｃ，２０６ａ〜２０６ｃの縁合わせの位置にずれなどが生じたりする。また、このようなずれが生じることにより、光路変更部材２０４からの合成光の繋ぎ部分に隙間が生じたり、或いは合成光の繋ぎ付近の光量が極端に低下したりして均一光を得ることができなかった。このため、光路変更部材２０４からの合成光をインテグレータレンズ２０７で重畳した場合に照度むらが発生するという問題があった。
【０００８】
図８は、これを具体的に説明するための図であって、下方に、インテグレータレンズ３０１の入射側レンズアレイ３０１Ａの入射側からライトバルブ３０２に至る光路模式図を示し、上方に、この光路模式図に対応してライトバルブ３０２における光量の分布状態を示している。なお、この図においては、光路変更部材からインテグレータレンズ３０１の入射側レンズアレイ３０１Ａへ入射する合成された平行光の繋ぎ部３０３に僅かな隙間が形成されていることを誇張して描いている。また、この図の場合は、合成光における繋ぎ部３０３と、インテグレータレンズ３０１の入射側レンズアレイ３０１Ａにおける凸レンズ３０１ａの接合部３０１ｂとは光軸方向において一致するように構成した場合を示している。また、インテグレータレンズ３０１における凸レンズ３０１ａの接合部３０１ｂは、隣接する凸レンズ３０１ａが互いに密接するように構成されている。
【０００９】
この場合には、合成光における繋ぎ部３０３は、隙間が形成されたり、光量が極端に低下したりしている。また、凸レンズ３０１ａの接合部と平行光における繋ぎ部３０３とが光軸方向において同一位置となるように構成されているため、各凸レンズ３０１ａに入射される光量は、凸レンズ３０１ａの周辺部において極端に低下している。このため、インテグレータレンズ３０１の入射側レンズアレイ３０１Ａからライトバルブ３０２への光束（実線で図示）において、破線で挟まれる中央側範囲内では光量が低下しないが、エッジ部の実線と破線の間においては光量が極端に低下する。このため、重畳された照明光のエッジ部分が不鮮明になるとともにライトバルブ３０２周辺部の光量が低下するという問題があった。なお、光路変更部材からの平行光における繋ぎ部３０３に隙間が無くても極端に光量低下している場合も同様の現象となる。
【００１０】
また、上記においては、凸レンズ３０１ａの接合部と平行光における繋ぎ部３０３とが光軸方向において同一位置となるように構成されているが、これを同一位置としない場合は、平行光における光量の低い部分が凸レンズの中央部などを通ることになり、ライトバルブ３０２の中央部などにおいて照度むらを生ずるという問題を発生する。このために、凸レンズ３０１ａの接合部と平行光における繋ぎ部３０３とは光軸方向において同一位置となるように構成されている。
【００１１】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、光源からの平行光を複数の分割反射ミラーで反射し、反射させた平行光をインテグレータレンズで重畳するようにした照明装置において、照明光の照度むらを改善した照明装置及びこれを用いた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る照明装置は、略平行光を出射する光源部と、複数の凸レンズからなる入射側レンズアレイ及び出射側レンズアレイを有するインテグレータレンズと、光源部からの平行光を分割して入射側レンズアレイの光入射面に向けて平行光の状態で反射するように構成された分割反射ミラーからなる光路変更部材とを備えた照明装置において、前記インテグレータレンズは、入射側レンズアレイの凸レンズの接合部と前記分割された平行光間の繋ぎ部とが光軸方向において一致するように形成されるとともに、凸レンズの接合部に隙間が設けられ、さらに、光がこの隙間を通過しないように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
このように構成すると、光源からの平行光が光路変更部材において、分割反射ミラーにより分割された平行光となってインテグレータレンズにおける入射側レンズアレイに向けて反射され、この分割された平行光の繋ぎ部とインテグレータレンズにおける入射側レンズアレイの凸レンズの接合部とが光軸方向において一致するように形成される。また、凸レンズの接合部には隙間が設けられるとともに光がこの隙間を通過しないように構成されているので、光量が極端に少なくなった平行光のエッジ部の光が入射側レンズアレイの凸レンズに入射しないように構成されている。この結果、インテグレータレンズにおける入射側レンズアレイの各凸レンズには光量の低下のない光が入射され、これが重畳されることになるので、均一且つエッジ部分の鮮明な照明光を得ることができる。
【００１４】
また、前記インテグレータレンズにおける入射側レンズアレイの凸レンズの接合部に設けられる隙間は、前記平行光間の繋ぎ部に形成される隙間と略同等の幅に形成されているようにしてもよい。このように構成すると、入射側レンズアレイは照度低下となる部分に凸レンズが形成されていない構造となるので、効率よく輝度むらを軽減することができる。
【００１５】
また、前記光源部は、前記光路変更部材を挟んで対向するように配置された二つの分割光源部からなり、前記光路変更部材は、二つの分割光源部それぞれに対応して複数の分割反射ミラーを有するとともに、これら分割反射ミラーにより二つの分割光源部からの光を交互に且つ重ならないようにインテグレータレンズ上に導くように構成してもよい。このようにすると、各分割光源部からの光が交互に且つ重ならないようにインテグレータレンズに入射されるので、一方の分割光源部が切れてしまうようなことがあっても、極端な輝度むらを発生することがなくなる。また、光源部の数を増加させることにより、個々の光源部の消費電力を小さくして光源の長寿命化を図ることができる。
【００１６】
また、この場合において、前記二つの分割光源部は、それぞれが、発光部から出射された光を略平行にして出射する放物凹面鏡を備えた光源用ランプにより構成されているものとしてもよい。このようにすれば、汎用光源の使用により一般的な仕様にすることができる。
【００１７】
また、前記二つの分割光源部は、それぞれが、発光部から出射された光を略平行にして出射する放物凹面鏡を備えた複数個の光源用ランプと、これら複数個の光源用ランプからの出射光を合成する光合成部材とから構成されているようにしてもよい。このようにすると、光源用ランプの消費電力を小さくして、光源用ランプの長寿命化を図ることができる。
【００１８】
また、前記光路変更部材は、二つの分割光源部用の各１枚の分割反射ミラーを組み合わせ、互いの縁を合わせた山形状に形成し、山形状に形成した組合せ品複数を分散配置したものとしてしてもよい。このように構成すると、各分割光源部からの光を分散して照射面に照射する光路変更部材を容易に形成することができる。
【００１９】
また、前記光路変更部材は、二つの分割光源部用の各１枚の分割反射ミラーを、三角柱部材における隣接する２面を成すように形成され、このように形成された三角柱部材複数が分散配置されているようにしてもよい。このように構成すると、光路変更部材の作製をより簡略化することができるとともに、組み立てが容易になる。
【００２０】
前記インテグレータレンズは、入射側レンズアレイの凸レンズの接合部に設けられた隙間を光が通過しないようにする構成として、この隙間が遮光部材により構成されているようにしてもよい。このように構成すると、光路変更部材からの平行光のエッジ部の光量の少ない部分が入射側レンズアレイの凸レンズに入射されずにカットされるので、インテグレータレンズからの照明光の輝度むらを低減することができる。
【００２１】
また、このような構成に代えて、前記インテグレータレンズは、入射側レンズアレイの凸レンズの接合部に設けられた隙間を光が通過しないようにする構成として、この隙間の方向に導かれる低光量光を凸レンズに集める光収束部材を光の入射側手前に有するようにしてもよい。このようにすると、遮光される光量分を入射側レンズアレイの凸レンズを通して重畳することができるので、その分照明光の照度を向上させることができる。
【００２２】
また、本発明に係る投写型映像表示装置は、上述した何れかの照明装置と、この照明装置から照射された光を映像信号に基づいて変調するライトバルブと、このライトバルブにより変調された光を拡大投写する投写レンズとを備えていることを特徴とする。したがって、このような投写型映像表示装置によれば、投写面周辺部における輝度むらのない鮮明な映像を得ることができる。
【００２３】
また、この場合において、照明装置からの光を３原色に分離して各色光用ライトバルブにそれぞれ導き、各色光用のライトバルブにて変調された光を合成して投写するように構成してもよい。このように構成すると、投写面周辺部における輝度むらのないカラー映像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、インテグレータレンズにおける入射側レンズアレイの凸レンズの接合部と入射側レンズアレイに向けて反射される分割平行光間の繋ぎ部とが光軸方向において一致するように形成されるとともに、入射側レンズアレイの凸レンズの接合部に隙間が形成されているので、光路変更部材における部品公差や組立公差に起因して生ずる照度むらを低減した照明光を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
(実施の形態１)
以下本発明の実施の形態に係る照明装置について、図１及び図２に基づいて説明する。
本実施の形態に係る照明装置は、平行光を出射する二つの分割光源部１１，１２が対向するように配置された光源部１と、二つの分割光源部１１，１２からの平行光を垂直方向に分割して反射する光路変更部材２と、入射側レンズアレイ３Ａと出射側レンズアレイ（図示せず）とからなるインテグレータレンズ３とを備えている。また、インテグレータレンズ３は、入射側レンズアレイ３Ａの光入射面の法線が光路変更部材２で反射される平行光の光軸と同一方向となるように配置されている。
【００２６】
分割光源部１１，１２は、メタルハライドランプ等から成る発光部１１ａ，１２ａと、発光部１１ａ，１２ａから出射された光を略平行光にして出射する放物凹面鏡１１ｂ，１２ｂとを備えた光源用ランプ１１ｃ，１２ｃにより構成されている。そして、その出射光軸が互いに一致するように配置されている。
【００２７】
光路変更部材２は、分割光源部１１，１２から出射された略平行光を、平行光のままで照射面であるインテグレータレンズ３における入射側レンズアレイ３Ａの光入射面へ向けて反射するように、分割光源部１１，１２とインテグレータレンズ３との位置関係に対応して配置された反射ミラー２１，２２を有している。反射ミラー２１は分割光源部１１用の反射ミラーであり、反射ミラー２２は、分割光源部１２用の反射ミラーである。また、反射ミラー２１は、３個の分割反射ミラー２１ａ〜２１ｃからなり、分割光源部１２用の反射ミラー２２も、３個の分割反射ミラー２２ａ〜２２ｃからなる。
【００２８】
また、分割反射ミラー２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃは、二つの分割光源部１１，１２からの平行光を交互に且つ重ならないようにインテグレータレンズ３上に導くように、二つの分割光源部１１，１２間に配置されている。このために、分割光源部１１用の分割反射ミラー２１ａ〜２１ｃは、互いに平行であって、分割光源部１１の出射光軸方向に離間した位置において、分割光源部１１の出射光軸に対して４５°傾斜させて配置されている。同様に、分割光源部１２用の分割反射ミラー２２ａ〜２２ｃも、互いに平行であって、分割光源部１２の出射光軸方向に離間した位置において、分割光源部１２の出射光軸に対して４５°傾斜させて配置されている。さらに、分割光源部１１用の分割反射ミラー２１ａ〜２１ｃと分割光源部１２用の分割反射ミラー２２ａ〜２２ｃとは、各１枚を一対とし、一対を成す分割反射ミラーの縁を合わせて山形状に形成し、このように山形状に形成された３対の組合せ品が、二つの分割光源部１１，１２間に分散配置されている。
【００２９】
また、上記構成において、分割光源部１１，１２の中心部分の光を多く受ける分割反射ミラー２１ｂ，２２ｂの組合せ品は、この組合せ品における略平行光が入射側レンズアレイ３Ａの入射面における中心部に導かれるように配置されている。また、分割光源部１１，１２の周辺部分の光を多く受ける分割反射ミラー２１ａ，２２ａの組合せ品及び分割反射ミラー２１ｃ，２２ｃの組合せ品は、これら組合せ品における略平行光が入射側レンズアレイ３Ａの入射面における周辺部に導かれるように配置されている。
【００３０】
さらに、上記構成において、光路変更部材２からの平行光における繋ぎ部２Ａには、分割反射ミラー２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃに係る部品公差や取付公差などによる不可避の問題として、隙間又は光量が極端に少ない部分が形成される。
【００３１】
インテグレータレンズ３における入射側レンズアレイ３Ａは、複数の凸レンズ３ａから構成されている。なお、出射側レンズアレイは、ここでは図示されていないが、入射側レンズアレイ３Ａと同様に構成されている。そして、凸レンズ３ａの接合部は、平行光における繋ぎ部２Ａと光軸方向において一致するように形成されるとともに、繋ぎ部２Ａにおける隙間又は極端な光量低下部の幅と略同等幅の隙間３ｂが形成されている。さらに、この隙間３ｂに光を通過させないようにする構成として、隙間３ｂが遮光部材により形成されている。
【００３２】
実施の形態１は、以上のように構成されているので、インテグレータレンズ３における入射側レンズアレイ３Ａの入射側からライトバルブに至る光路は、前述の図８のように描くと、図２に示す光路模式図のようになる。また、この実施の形態においては、図２に示すように、インテグレータレンズ３を構成する凸レンズ３ａの接合部に隙間３ｂが形成されている。このため、凸レンズ３ａを透過する光量は周辺部において極端に光量が少なくなるようなことが無く、エッジ部分の鮮明な照明光が得られる。これによりライトバルブ８における周辺部の輝度むらが解消される。また、インテグレータレンズ３における入射側レンズアレイ３Ａの凸レンズ３ａ間の隙間３ｂは、光が通過しない構成として遮光部材により構成されているので、この隙間３ｂから光が透過してライトバルブ８の中央へ光が漏れて輝度むらが生じるようなこともない。
【００３３】
実施の形態１は以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
（１）光路変更部材２から反射される平行光の繋ぎ部２Ａとインテグレータレンズ３における入射側レンズアレイ３Ａの凸レンズ３ａ間の接合部とが光軸方向において一致するように構成されるとともに、凸レンズ３ａの接合部には隙間３ｂが形成され、さらに、光がこの隙間３ｂを通過しないように構成されている。このため、光量が極端に少なくなった平行光のエッジ部の光が凸レンズ３ａに入射しないように構成されている。この結果、入射側レンズアレイ３Ａの各凸レンズ３ａには光量が低下していない光が入射され、これが重畳されるように照射されるので、均一且つエッジ部分の鮮明な照明光を得ることができる。
【００３４】
（２）また、入射側レンズアレイ３Ａの凸レンズ３ａの接合部に設けられた隙間３ｂは、入射側の平行光間の繋ぎ部２Ａに形成される隙間又は極端な光量低下部の幅と略同等の幅に形成されている。したがって、照度低下となる部分に凸レンズ３ａが形成されていない構造となるので、輝度むらを効率よく軽減することができる。
【００３５】
（３）光源部１は、光路変更部材２を挟んで対向するように配置された二つの分割光源部１１，１２からなり、各分割光源部１１，１２からの光が交互に且つ重ならないようにインテグレータレンズ３に入射されるので、一方の分割光源部１１，１２が切れてしまうようなことがあっても、極端な輝度むらを発生することが抑制される。また、光源部の数を増加させることにより、個々の光源部の消費電力を小さくして光源の長寿命化を図ることができる。
【００３６】
（４）二つの分割光源部１１，１２は、それぞれが、発光部１１ａ，１２ａから出射された光を略平行にして出射する放物凹面鏡１１ｂ，１２ｂを備えた光源用ランプ１１ｃ，１２ｃにより構成されている。したがって、汎用光源の使用により一般的な仕様の光源にすることができる。
【００３７】
（５）光路変更部材２は、二つの分割光源部１１，１２用の各１枚の分割反射ミラー２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃを組み合わせ、互いの縁を合わせた山形状に形成し、山形状に形成した組合せ品複数を分散配置して構成されている。したがって、各分割光源部１１，１２からの光を分散して照射面に照射する光路変更部材２を容易に形成することができる。
【００３８】
（６）インテグレータレンズ３は、入射側レンズアレイ３Ａの凸レンズ３ａの接合部に設けられた隙間３ｂを光が通過しないようにする構成として、この隙間３ｂを遮光部材により構成しているので、光路変更部材２からの平行光のエッジ部の光量の少ない部分が入射側レンズアレイ３Ａの凸レンズ３ａに入射されずにカットされる。したがって、インテグレータレンズ３からの照明光の輝度むらを低減することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について図３に基づき説明する。実施の形態２は、インテグレータレンズ３における入射側レンズアレイ３Ａの凸レンズ３ａの接合部に設けられた隙間３ｂに光が通過しないようにする構成として、入射側レンズアレイ３Ａに光収束部材３ｃを設けたものである。なお、その他の構成は実施の形態１と同様とする。
【００４０】
光収束部材３ｃは、凸レンズ３ａとこの凸レンズ３ａを支持する基板部３ｄとの間に形成されたもので、隙間３ｂの方向に導かれる低光量光Ｒを凸レンズ３ａに集める機能を備えたものである。
【００４１】
隙間３ｂの方向に導かれる低光量光Ｒは、実施の形態１においては遮光されていたが、この実施の形態２においては凸レンズ３ａを通して重畳される。したがって、その分この照明装置からの照明光の照度を向上させることができる。
【００４２】
（実施の形態３）
実施の形態３は、照明装置の他の例であって、実施の形態１における各分割光源部１１，１２の構成と、光路変更部材２の構成を変更したものである。以下この実施の形態を、図４を用いて説明する。
【００４３】
この実施の形態に係る照明装置は、実施の形態１の場合と同様に、対向配置された二つの分割光源部３０Ａ，３０Ｂからなる光源部３０と、これら二つの分割光源部３０Ａ，３０Ｂ間に配置された光路変更部材４０とから成る。この構成は、実施の形態１における分割光源部１１，１２と光路変更部材２からなる部分の構成と対応するものである。
【００４４】
また、この実施の形態に係る分割光源部３０Ａ，３０Ｂは、図４に示すように、二つの光源用ランプ３１，３２と、二つの光源用ランプ３１，３２からの平行光を交互に且つ互いに重ならないように光路変更部材４０に向けて反射するように合成して、一つの光源部を構成する光合成部材３３とからなる。この構成は、実施の形態１における分割光源部１１，１２と光路変更部材２からなる部分の構成を、そのまま分割光源部３０Ａ，３０Ｂの構成としている。
【００４５】
より詳しく説明すると、光源用ランプ３１，３２は、実施の形態１における光源用ランプ１１ｃ、１２ｃと全く同一のものである。また、光合成部材３３は、対向して配置されている二つの光源用ランプ３１，３２用の反射ミラー用の３４，３５を有し、この反射ミラー３４，３５は、それぞれ３個の分割反射ミラー３４ａ〜３４ｃ，３５ａ〜３５ｃを有している。そして、反射ミラー３４，３５は、それぞれの１枚の分割反射ミラーの縁を合わせて山形状に形成し、このように組み合わせた３対の山形状の分割反射ミラーの組合せ品が、二つの光源用ランプ３１，３２間に分散配置されている。また、光合成部材３３は、このように構成されて配置されることにより、対向する二つの光源用ランプ３１，３２からの平行光をそれぞれ分割するとともに、分割した平行光を光路変更部材４０の方へ反射することにより合成するものであって、二つの光源用ランプからの平行光を交互に且つ重ならないように光路変更部材４０の方へ反射している。したがって、この光合成部材３３は、実施の形態１における光路変更部材２と構造及び機能において全く同一である。
【００４６】
また、光路変更部材４０は、対向して配置されている二つの分割光源部３０Ａ、３０Ｂ用の反射ミラー用の４１，４２を有するとともに、この反射ミラー４１，４２は、それぞれ３個の分割反射ミラー４１ａ〜４１ｃ，４２ａ〜４２ｃを有している。そして、反射ミラー４１，４２は、それぞれの１枚の分割反射ミラーを、三角柱部材における隣接する２面を成すように形成するとともに、二つの分割光源部３０Ａ，３０Ｂからの光軸と４５度を成すように構成している。そして、このように形成された３個の三角柱部材が二つの分割光源部３０Ａ，３０Ｂ間に分散配置されている。光路変更部材４０は、このように構成され、かつ配置されることにより、実施の形態１における光路変更部材２と同様に、二つの分割光源部３０Ａ，３０Ｂからの分割された平行光を交互に且つ重ならないようにインテグレータレンズ３における入射側レンズアレイ３Ａの入射面に向けて反射している。
【００４７】
実施の形態３に係る照明装置は、以上のように構成されているので、実施の形態１の効果と同様の効果を奏するとともに、次の効果を奏することができる。
（１）二つの分割光源部３０Ａ，３０Ｂは、それぞれが、発光部から出射された光を略平行にして出射する放物凹面鏡を備えた複数個の光源用ランプ３１，３２と、これら光源用ランプ３１，３２からの出射光を合成する光合成部材３３とから構成されている。このため、実施の形態１の場合に比し、より一層光源用ランプを小容量化して光源用ランプの長寿命化を測ることができる。
【００４８】
（２）また、光路変更部材４０は、二つの分割光源部３０Ａ，３０Ｂ用の各１枚の分割反射ミラーを、三角柱部材における隣接する２面を成すように形成し、このように形成した３個の三角柱部材を分散配置した構造となっているので、光路変更部材４０の作製をより簡略化することができるとともに、組み立てが容易となる。
【００４９】
（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態１に記載した照明装置を用いた投写型映像表示装置としての３板式液晶プロジェクタである。この液晶プロジェクタにおいては、図５に示すように、光源部１、光路変更部材２及びインテグレータレンズ３からなる照明装置から出射された光は、偏光変換装置４を経て単一の偏光に変換された後、集光レンズ５を透過し、第１ダイクロイックミラー６Ａへと導かれる。なお、この図に示すように、インテグレータレンズ３は、入射側レンズアレイ３Ａと同様の構造の出射側レンズアレイ３Ｂを有する。
【００５０】
第１ダイクロイックミラー６Ａは、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射するように構成されている。第１ダイクロイックミラー６Ａを透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー７Ａにて反射されて、赤色光用のライトバルブとしての透過型の液晶パネル８Ａに導かれ、これを透過して光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー６Ａにて反射されたシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー６Ｂに導かれる。
【００５１】
第２ダイクロイックミラー６Ｂは、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射するように構成されている。第２ダイクロイックミラー６Ｂにて反射された緑色波長帯域の光は、緑色光用のライトバルブとしての透過型の液晶パネル８Ｂに導かれ、これを透過して光変調される。また、第２ダイクロイックミラー６Ｂを透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー７Ｂ，７Ｃを経て青色光用のライトバルブとしての透過型の液晶パネル８Ｃに導かれ、これを透過してで光変調される。
【００５２】
ライトバルブとしての液晶パネル８Ａ，８Ｂ，８Ｃを経て得られた変調光（各色映像光）はダイクロイックプリズム９によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ１０によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投影表示される。
【００５３】
実施の形態４に係る３板式液晶プロジェクタは以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
（１）照明装置からの照明光は、ライトバルブとしての液晶パネル８Ａ，８Ｂ，８Ｃ上で鮮明なエッジ部を形成するので、インテグレータレンズ３における入射側レンズアレイ３Ａの凸レンズ３ａからの光を重畳しやすくなる。この分、輝度むらの少ないカラー映像を得ることができる。
【００５４】
（２）この実施の形態に係る液晶プロジェクタでは、二つの分割光源部１１，１２からの光を分散してインテグレータレンズ３における入射側レンズアレイ３Ａに照射するように構成されているため、一つの光源部が切れても、他の光源部からの光を分散してインテグレータレンズ３における入射側レンズアレイ３Ａに照射することができる。このため、輝度むらを目立ない程度に抑制して投影することができる。
【００５５】
（変形例）
上記実施の形態において以下のように変更することもできる。
・実施の形態１において、分割光源部を１個とすることもできる。なお、この場合は、光路変更部材２を複数の反射ミラーとし、それぞれの反射ミラーにて反射される平行光を連続させるように合成するようにすればよい。また、分割光源部を構成する光源用ランプは、実施の形態１において１個、実施の形態２において２個の例を示したが、他の３個以上の個数とすることもできる。
【００５６】
・実施の形態１において、光路変更部材２を実施の形態３における光路変更部材４０のような構成に変更してもよい。また、光路変更部材２における分割反射ミラーの個数を、他の複数の個数としてもよい。
【００５７】
・実施の形態３において、光合成部材３３を光路変更部材４０のような三角柱部材からなる構成に変更してもよい。
・実施の形態３において、光合成部材３３を構成する反射ミラー３４，３５をそれぞれ１個の反射ミラーとしてもよいし、他の個数となるように変更してもよい。なお、反射ミラー３４，３５を、他の複数個に変更る場合は、照射光における輝度むらを防止するために、光路変更部材４０を構成する分割反射ミラーの個数をこれに合わせることが好ましい。
【００５８】
・実施の形態３及び実施の形態４において、インテグレータレンズ３の凸レンズの接合部における隙間に光を通さない構成を、実施の形態２のように構成してもよい。
・実施の形態４において、インテグレータレンズ３の出射側レンズアレイ３Ｂは、入射側レンズアレイ３Ａと同一のものを使用しているが、この出射側レンズアレイ３Ｂについては、凸レンズの接合部に隙間を設ける必要はない。ただし、入射側レンズアレイ３Ａと同一のものを使用すると、部品の共通化によるコスト軽減を行うことができる。また、この点は実施の形態１〜３のインテグレータレンズ３においても同様である。
【００５９】
・この発明に係る投写型映像表示装置は、実施の形態４ではダイクロイックプリズム９にて各色映像光を合成する３板式の液晶プロジェクタであるが、ダイクロイックミラーにて各色映像光を合成するものでもよい。また、３板式の液晶プロジェクタに限らず、単板式の液晶プロジェクタとしてもよい。更に、液晶パネル以外のライトバルブを用いた構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る照明装置は、投写型映像表示装置など幅広く用いることができる。また、本発明に係る投写型映像表示装置は、ホームシアター、会議室、研修室、教室、娯楽場、各種展示室、スタジオなど多方面の施設における映像表示システムとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る照明装置の説明図である。
【図２】同照明装置におけるインテグレータレンズからライトバルブに至る光路の模式図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る照明装置におけるインテグレータレンズの説明図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る照明装置の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る投写型映像表示装置の説明図である。
【図６】インテグレータレンズの原理説明図である。
【図７】従来の照明装置の一例である。
【図８】従来の照明装置におけるインテグレータレンズからライトバルブに至る光路の模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
Ｒ…低光量光，１，３０…光源部、２，４０…光路変更部材、２Ａ…（平行光間の）繋ぎ部、３…インテグレータレンズ、３Ａ…入射側レンズアレイ、３Ｂ…出射側レンズアレイ、３ａ…凸レンズ、３ｂ…（凸レンズ接合部の）隙間、３ｃ…光収束部材、８…ライトバルブ、１０…投写レンズ、１１，１２，３０Ａ，３０Ｂ…分割光源部、１１ａ，１２ａ…発光部、１１ｂ，１２ｂ…放物凹面鏡、１１ｃ，１２ｃ，３１，３２…光源用ランプ、２１，２２，３４，３５，４１，４２…反射ミラー、２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃ，３４ａ〜３４ｃ，３５ａ〜３５ｃ，４１ａ〜４１ｃ，４２ａ〜４２ｃ…分割反射ミラー、３３…光合成部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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